ושוב הלוגיקה בועטת…

בעיות ביסודות מדעי הקוגניציה והבינה המלאכותית
תמונתו של ישפי
פרופסור יהושפט גבעון

כאשר העוסקים בבינה מלאכותית מבקשים תמיכה מדעית לעבודתם, הם פונים אל גרסה גלויה או סתומה של מדעי הקוגניציה, ובפרט אל התורה החישובית של הקוגניציה (The Computational Theory of Cognition). המילה "קוגניציה", לפי מילון אנגלי-אנגלי מכובד, פירושה למעשה "שכל", אלא שכאשר מדובר במדעי הקוגניציה המקובלים כיום, מדובר בניסיונות להסביר את השכל במונחי המוח. הנחת היסוד של התורה החישובית של הקוגניציה היא שכל התהליכים השכליים הם תהליכים חישוביים המתבצעים במערכות העצבים (של האדם ושל חיות מפותחות אחרות). בקיצור, העוסקים במדעי הקוגניציה מאמינים שהתהליכים המתבצעים במחשבים ובכלים דיגיטליים אחרים מסבירים את כל התהליכים השכליים והמוחיים. אך במאמר קודם, כשדיברתי על עריצות הטכנולוגיה, ניסחתי מסקנה ממשפט טארסקי: "אם תופעות שכליות אינן מנוסחות בשפת תורת החישובים הדיגיטליים (מדעי המחשב), אז תורת החישובים הדיגיטליים לא תוכל לתרום דבר להבנת התופעות הללו. אפשר לקרוא לקלט החושי "נתונים חושיים" (sense data) ולתהליכים השכליים "עיבוד", אבל, מבלי לתאר אותם במדויק במונחים של תווים ושל שינויי מצבים של מערכת, כפונקציות של תווים ומצבים, תורת החישובים הדיגיטליים לא תוכל לתרום דבר להבנת התהליכים השכליים." כלומר ראוי לבדוק אם חוקרי הקוגניציה יודעים לתאר במדויק תהליכים שכליים באמצעות המונחים שמגדירים את התהליכים החישוביים כאשר הם מנסים להסביר את התהליכים השכליים.

אציין מיד כי כל חישוב ניתן לביצוע על ידי בני אדם בעלי השכלה מינימלית. תנו לאדם שכזה דף עם ניסוח של אלגוריתם כלשהו בשפת תכנות כלשהי המוכרת לו ונתונים עבור אותו אלגוריתם, והוא יצליח להפעיל את האלגוריתם על אותם נתונים בלי שום בעיה. במונחי תכנוּת, לפעולה זו קוראים מעקב (ידני). במונחי תורת החישובים אדם שכזה, המפעיל אלגוריתם על נתונים, פועל כמכונת טיורינג אוניברסלית, המודל שהתקבל כתקן למחשבים בימינו. כלומר כל פעולה חישובית ניתנת לביצוע כפעולה שכלית. השאלה שמטרידה את חוקרי הקוגניציה וכמובן גם את העוסקים בפיתוח תוכנות נבונות, היא הפוכה: האם כל פעולה שכלית היא תוצאה של תהליך חישובי?

בעשרים השנים האחרונות התפרסמו עשרות רבות של מאמרים שעסקו בשאלה זו, ההופכית לשאלתו של טיורינג משנת 1950. השאלה ששאל טיורינג אז הייתה: האם מכונות יכולות לחשוב? השאלה החוזרת במאמרים העדכניים האלה היא: האם מוחות אנושיים, בתהליכים השכליים, מבצעים רק חישובים? אני מנסה לבדוק פרסומים אלה כדי למצוא בהם תשובות מבוססות לשאלה זו ולא עדויות לאמונה דוֹגמטית הנטועה בבורות.

מקרה אחד הבולט בהצלחתו אירע עוד ב-1943. החוקרים ווארן מקלוק וּווֹלטר פּיטס פרסמו בבוליטין של הביופיזיקה המתמטית מחקר על מוח הצפרדע שמתאר את מערכות העצבים כמערכות של נוירונים משולבים. בפרט הם תיארו את פעולת המוח כהתנהגות של מערכת עם קלט ופלט המקושרים בדרך מתמטית על ידי מצבי הנוירונים. היה זה תיאור של המוח המנוסח בשפה מדויקת, במונחים של יסודות תורת החישובים (שעדיין לא התגבשה) ומערכות הבקרה האלקטרונית. מחקר זה תואר בהתלהבות רבה בשנת 2004 בכתב העת "סינתזה" על-ידי גוּאלטיירו פיצ'יניני, פרופסור לפילוסופיה באוניברסיטת וושינגטון בסיינט לואיס (מיזורי, ארה"ב): "התיאוריה החישובית הראשונה של השכל ושל המוח". במאמר נכללים עשרה אזכורים לסטיבן קלייני בשל הוכחתו, ב-1956, שהמודל הנוירוני של מקלוק ופיטס שקול לגמרי למודל של האוטומט הסופי. כל מי שעסק באוטומטים הסופיים בסוף שנות ה-50 כבר ידע שאוטומטים סופיים אינם יכולים לתפקד בתיאוריה המספיקה להסברת התהליכים המנטליים. עובדה זו איננה מוזכרת כלל במאמר של פיצ'יניני. למשל, אוטומטים סופיים אינם מסוגלים להסביר את חוקי התחביר של שפות אנושיות מצויות, או את המבנה המקבילי של השירה העברית הקדומה.

משפט טארסקי מצביע על תנאי הכרחי לאפשרות של הסבר תופעות על סמך תיאוריה נתונה, אך לא על תנאי מספיק. המודל הנוירוני של מקלוק ופיטס מקיים אמנם את התנאי ההכרחי לאפשרות הסברת תהליכים מנטליים המבוססת על מושג החישוביות, אך הוא בהחלט איננו מספיק להסברתם.

בשנת 2016 יצא לאור הספר "סוגיות יסודיות של הבינה המלאכותית" בעריכת וינצנט מוּלר, ובו נכלל פרק "התיאוריה החישובית של הקוגניציה", שנכתב על-ידי פיצ'יניני (הפרק השלישי בחלק 3 בספר). בפרק זה המודל של מקלוק ופיטס לא מוזכר בכלל וגם לא הוכחתו של סטיבן קלייני. במאמרים אחרים של פיצ'יניני נמצא דיונים באפשרות להרחיב את מושג החישוביות כדי לבנות מקום לבסיס של תיאוריה המסוגלת להסביר את תופעות הקוגניציה. גם בהם לא נמצא זכר למודל של מקלוק ופיטס כדוגמה מוצלחת של תיאוריה חישובית של הקוגניציה. המודל פשוט נשכח באחד מהתקפי הדמנציה של התרבות הדיגיטלית.

פיצ'יניני הזהיר כמה פעמים את הקורא שלא לקבל דיונים שאינם קשורים לעובדות, כי אז הם נהפכים לדוֹגמה. דיונים אלה של פיצ'יניני ועמיתיו חורגים ממושג החישוביות המקובל במדעי המחשב, ולכן עד שלא תימצא הצדקה עובדתית והנדסית להרחבת מושג זה, אני מתייחס אל דיונים אלה כאל שעשועי דמיון או דוֹגמה.

נצטרך כנראה להסיק כי עד שלא תפותח תיאוריה מבוססת עובדות של הקשר בין חישובים לקוגניציה, תחום הבינה המלאכותית יישאר אנקדוטלי. פירוש הדבר שמראשיתה בשנות ה-50 של המאה הקודמת הבינה המלאכותית הייתה ותהיה מפורקת לאנקדוטות של הצלחה שאין קשר ביניהן. מחיפוש במרחבי פתרונות אפשריים וחיפוש מהלכים טובים במשחקי לוח, דרך תכנות לוגי ומערכות מומחים ועד ניצול מאגרי ענק של נתונים, בתחום הבינה המלאכותית הושגו הצלחות מדהימות, אך ללא שום קשר ביניהן.

שיתוף ב facebook
Facebook
שיתוף ב twitter
Twitter
שיתוף ב linkedin
LinkedIn
שיתוף ב whatsapp
WhatsApp
שיתוף ב email
Email

7 תגובות

  1. מעניינת התייחסותך למשוואת שרדינגר ולניסוי החתול , בהקשר של בינה מלאכותית וניבוי.

    1. למאיר פלג שלום,
      משפט טארסקי הוא משפט שהוכח על ידי טארסקי בלוגיקה ולכן הוא חל גם על השאלה האם ניתן להפיק ממשוואות שרדינגר ומניסוי החתול מסקנה כלשהי החלה על אחד מהתחומים הבאים: חישובים דיגיטליים, בינה מלאכותית, קוגניציה אנושית? תנאי הכרחי (אך לאו דווקא מספיק) נשאר: יש להגדיר את מונחי היסוד, או את האובייקטים המוסברים במונחי התחום המסביר. זאת לוגיקה ולא פרשנות מפולפלת.

  2. אבל קוראת כל מאמר שלך
    מאתגר מבחינה אינטלקטואלית.

    1. אל "לא מהתחום" האלמונית,
      אני מעריך מאד (חיובית) את תגובתך ומודה באשמה. כוונתי הברורה היא לאתגר את הקוראים ולצערי לא תמיד זה קורה.

  3. כמו שתיארת המחשב יכול לבצע כל האלגוריתם ואוסיף שללא כל טעות. אבל השאלה היא האם המחשב יכול לבנות אלגוריתם של ממש בעצמו. ומזה לדעתי אנחנו רחוקים. כלומר מחשב יכול להחליף עובדים אך לא מנהלים

  4. אל חנן פ.,

    המשפט הראשון בהערתך טריביאלי כי זו ההגדרה של "המחשב". "ללא כל טעות"? זה תלוי בתכנות עצמו כי קל לכתוב תכנות שהפלט שלה הוא "0=1".

    אם תשמש בשפת תכנות שמשקפת את כל תכונות החישובים תוכל בקלות גם לחבר תוכנה שבונה תוכנות. קוראים לזה "מטה-תכנות". בשפות התכנות הפשוטות שמשתמשים ב"עולם המחשבים" (אך לא במדעי המחשב) מטה-תכנות אינו אפשרי. כל מהדיר (compiler) עושה זאת.

    "לבנות… בעצמו"? האם יש משהו שהמחשב יכול לעשות בעצמו? האם יש משהו שכל אדם יכול לעשות בעצמו? אלו הן שאלות קשות מאד. ולכן יכנו אותן "פילוסופיות", אבל אתה הכנסת את הסוגיה החשובה הזו לדיון. יפה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

פרסום תגובה מהווה הסכמה לתנאי השימוש באתר.
התגובות יפורסמו לפי שיקול דעת העורך.

עשוי לעניין אותך

תמונה של רות

צדק לימודי

כיצד ניתן לצמצם פערים ולדאוג לשוויון במערכת החינוך